DE102010001493A1

DE102010001493A1 - Verfahren zur Fixierung eines Bauelements in einem Gehäuse und Anordnung daraus

Info

Publication number: DE102010001493A1
Application number: DE102010001493A
Authority: DE
Inventors: Dirk 91275 Raschke
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2010-02-02
Filing date: 2010-02-02
Publication date: 2011-08-04
Also published as: US20130313233A1; CN102205640A; US9073149B2; CN102205640B; US8549913B2; US20110185812A1

Abstract

Verfahren zur Fixierung eines Bauelements (2) in einem Gehäuse (4), wobei in einem ersten Schritt ein erstes Gehäuseteil (1) bereitgestellt wird, an welchem ein zu fixierendes Bauelement (2) in einer vorläufigen Fixierposition angeordnet ist; dadurch gekennzeichnet, dass in einem zweiten Schritt ein zweites Gehäuseteil (3) an dem ersten Gehäuseteil (1) zur Anlage gelangend angeordnet wird, derart, dass das zu fixierende Bauelement (2) in einer Fügerichtung (X) zwischen erstem (1) und zweitem (3) Gehäuseteil angeordnet ist; und dass in einem dritten Schritt Material zumindest eines Gehäuseteils (1, 3) zwischen dem ersten (1) und zweiten (3) Gehäuseteil abgeschmolzen wird, derart, dass das zwischen dem ersten (1) und zweiten (3) Gehäuseteil angeordnete Bauelement (2) in einer vorgesehenen Fixierposition mittels erstem (1) und zweitem (3) Gehäuseteil unter Eingehen einer stoffschlüssigen Verbindung der Gehäuseteile (1, 3) geklemmt wird. Vorgeschlagen wird auch eine Anordnung, welche mittels des Verfahrens bildbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fixierung eines Bauelements in einem Gehäuse gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 12.
Im Stand der Technik sind zahlreiche Verfahren zur Fixierung von Bauelementen in einem Gehäuse bekannt, z. B. formschlüssige, kraftschlüssige, oder stoffschlüssige sowie Kombinationen daraus. Diese Verfahren benötigen zum Teil zahlreiche Prozessschritte und gehen insofern mit langen Toleranzketten einher. Die Kosten zur Erzielung einer gewünschten Positioniergenauigkeit und einer gewünschten Positionstreue eines Bauelements bezüglich eines Gehäuses, wie dies insbesondere bei Sensoranordnungen der Fall ist, sind insofern erheblich.
Im Stand der Technik ist es z. B. bekannt, Bauelemente an ihrer vorgesehenen Position in einem Gehäuse mittels eines Schweißverfahrens zu fixieren, bei welchem ein erster Fügepartner unter Druck mit einem zweiten Fügepartner verschweißt wird, z. B. mittels eines Laserdurchstrahlverfahrens, wobei das abgeschmolzene Material eines Fügepartners eine formschlüssige Verbindung mit dem zu fixierenden Bauelement eingeht. Eine derartige Lösung zeigt die Druckschrift DE 10 2005 000 160 B4 . Bei diesem Verfahren ist beachtlich, dass das zum Eingehen der formschlüssigen Verbindung mit dem zu fixierenden Bauelement abgeschmolzene Material wie vorgesehen am Bauelement zur Anlage gelangt. Dies erfordert eine genaue Kontrolle des Setzwegs und eröffnet Spielraum für Toleranzabweichungen.
Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Fixierung eines Bauelements in einem Gehäuse sowie eine Anordnung daraus vorzuschlagen, welche die Nachteile des Standes der Technik überwinden und eine einfache, weitgehend toleranzfreie Fixierung mit einem geringen Prozessschrittaufkommen und somit niedrigen Kosten ermöglichen.
Diese Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst sowie bezüglich der Anordnung durch die Merkmale des Anspruchs 12.
Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur Fixierung eines Bauelements in einem Gehäuse, wobei in einem ersten Schritt ein erstes Gehäuseteil bereitgestellt wird, an welchem ein zu fixierendes Bauelement in einer vorläufigen Fixierposition angeordnet ist; wobei in einem zweiten Schritt ein zweites Gehäuseteil an dem ersten Gehäuseteil zur Anlage gelangend angeordnet wird, derart, dass das zu fixierende Bauelement in einer Fügerichtung zwischen erstem und zweitem Gehäuseteil angeordnet ist; und dass in einem dritten Schritt Material zumindest eines Gehäuseteils zwischen dem ersten und zweiten Gehäuseteil abgeschmolzen wird, derart, dass das zwischen dem ersten und zweiten Gehäuseteil angeordnete Bauelement in einer vorgesehenen Fixierposition mittels erstem und zweitem Gehäuseteil unter Eingehen einer stoffschlüssigen Verbindung der Gehäuseteile geklemmt wird.
Gemäß einem Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil im dritten Schritt während des Abschmelzens von Material, insbesondere in Fügerichtung, gegeneinander gedrückt.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zum Abschmelzen des Materials ein Laserschweißverfahren verwendet.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass das erste und/oder das zweite Gehäuseteil einen zum Eingehen der stoffschlüssigen Verbindung vorgesehenen, abschmelzbaren Materialbereich aufweist.
Bei einem Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mittels der stoffschlüssigen Verbindung von erstem und zweitem Gehäuseteil ein Gehäuse gebildet, welches das Bauelement beinhaltet, insbesondere ein mediendichtes Gehäuse.
Möglich ist erfindungsgemäß auch, dass eine Kraftüberwachung während des Abschmelzens erfolgt, um das Bauelement mit der vorgesehenen Andruckkraft mittels der stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Gehäuseteil zu klemmen.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, dass in dem zweiten Schritt ein zweites Bauelement an dem zweiten Gehäuseteil in einer vorläufigen Fixierposition angeordnet ist, derart, dass es dem ersten Bauelement in Fügerichtung gegenüberliegt.
Gemäß einem Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen das erste und das zweite Bauelement nach Klemmung infolge des Eingehens einer stoffschlüssigen Verbindung aneinander an.
Gemäß noch einem Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens weisen das erste und/oder das zweite Gehäuseteil Fixierelemente zur vorläufigen Fixierung eines Bauelements vor der Klemmung und/oder zur Klemmung auf.
Bei einem Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens sind das erste und/oder das zweite Gehäuseteil jeweils Teil eines Sensorgehäuses.
Weiterhin ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass das Bauelement eine Leiterplatte oder einen Hallsensor oder ein Flussleitblech umfasst.
Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß auch eine Anordnung, insbesondere eine Sensoranordnung, aus einem ersten und einem zweiten Gehäuseteil sowie einem Bauelement, wobei das Bauelement zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil geklemmt ist, wobei das erste und das zweite Gehäuseteil zur Klemmung des Bauelements stoffschlüssig verbunden sind.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Anordnung bilden das erste und das zweite Gehäuseteil mittels der stoffschlüssigen Verbindung ein Gehäuse, in welchem das Bauelement aufgenommen ist, insbesondere ein mediendichtes Gehäuse.
Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung weist das erste und/oder das zweite Gehäuseteil ein Fixierelement zur Klemmung des Bauelements auf.
Bei noch einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform der Anordnung sind das erste und das zweite Gehäuseteil jeweils Teil eines Sensorgehäuses.
Weiterhin wird erfindungsgemäß eine Anordnung vorgeschlagen, wobei das Bauelement ein Bestandteil der Sensorik eines Sensors ist, insbesondere ein Flussleitelement, eine Leiterplatte oder ein Hallsensor.
Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß auch eine Anordnung, wobei zwischen erstem und zweitem Gehäuseteil ein erstes und ein zweites Bauelement aneinander anliegend infolge der stoffschlüssigen Verbindung mittels des ersten und zweiten Gehäuseteils geklemmt sind.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnungen, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1a) exemplarisch im Schnitt eine Anordnung eines zwischen erstem und zweitem Gehäuseteil zu fixierenden Bauelements vor Eingehen einer stoffschlüssigen Verbindung der Gehäuseteile gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung;
1b) exemplarisch die Anordnung von 1 nach Eingehen der stoffschlüssigen Verbindung;
2a) bis c) exemplarisch im Schnitt die Anordnung eines zwischen erstem und zweitem Gehäuseteil zu fixierenden Bauelements gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung, wobei das Bauelement mittels Fixierelementen unter Eingehen der stoffschlüssigen Verbindung geklemmt wird; und
3a) und b) exemplarisch eine Anordnung gemäß noch einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung, bei welcher zwei sich gegenüberliegende Bauelemente zwischen erstem und zweitem Gehäuseteil durch Eingehen der stoffschlüssigen Verbindung geklemmt werden.
In der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen entsprechen gleichen Bezugszeichen Elemente gleicher oder vergleichbarer Funktion.
1a zeigt exemplarisch eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehene Anordnung eines ersten Gehäuseteils 1, eines Bauelements 2 und eines zweiten Gehäuseteils 3, wobei das erste 1 und das zweite 3 Gehäuseteil Fügepartner darstellen, mittels derer ein Gehäuse 4 infolge eines Fügeprozesses, insbesondere durch Eingehen einer stoffschlüssigen Verbindung, bildbar ist.
Ein erfindungsgemäß mittels der Fügepartner, i. e. dem ersten und zweiten Gehäuseteil 1, 3 herstellbares Gehäuse 4 (1b) dient z. B. der Aufnahme und Fixierung des Bauelements 2, insbesondere zum Beispiel zu dessen Schutz, z. B. vor Umwelteinflüssen und aggressiven Medien sowie mechanischen Einwirkungen. Insofern wird z. B. angestrebt, das Gehäuse 4 gasdicht, fluiddicht oder mediendicht bzw. stabil auszubilden, wie dies z. B. bei Sensorgehäusen erforderlich ist, insbesondere solchen, welche in rauhen Umgebungen eingesetzt werden. Mittels des stoffschlüssigen Fügeprozesses kann dabei neben einer Verbindung der Fügepartner auch eine entsprechende Dichtigkeit und Festigkeit erreicht werden. Die Fügepartner bzw. Gehäuseteile 1, 3 sind z. B. Kunststoffteile oder aus Metall oder anderen geeigneten Materialien hergestellt, wobei auch denkbar ist, dass ein Fügepartner verschiedene Materialien aufweist.
In dem Gehäuse 4 soll ein Bauelement 2 möglichst positionstreu aufgenommen bzw. fixiert werden, z. B. derart, dass es verrutschsicher, toleranzfrei und verwacklungssicher gehaltert werden kann. Ferner soll das Bauelement 2 z. B. positionsgenau aufgenommen werden, z. B. mit vorgesehenem Abstand zu einer Gehäuseaußenseite 4a des gebildeten Gehäuses 4. Um eine derartige dauerhafte Fixierung, insbesondere eine positionstreue und toleranzfreie Fixierung zu erzielen wird erfindungsgemäß in einem ersten Schritt das erste Gehäuseteil 1 bereitgestellt, z. B. ein Gehäuseunterteil. Das Bauelement 2 ist an dem ersten Gehäuseteil 1 in einer vorläufigen Fixierposition angeordnet, wobei der Begriff vorläufige Fixierposition bezüglich des ersten Gehäuseteils 1, an welchem das Bauelement im ersten Schritt angeordnet ist, auch eine endgültige, vorgesehene Fixierposition bezeichnen kann.
Das Bauelement 2 ist z. B. ein funktionales Element, insbesondere z. B. ein elektronisches Element oder eine Gruppe von Elementen, welche eine insbesondere einstückige Einheit bilden, z. B. eine bestückte Leiterplatte 10, z. B. auch eine mehrlagige Leiterplatte, ein elektronisches Modul, etc.
In einem zweiten Schritt wird das zweite Gehäuseteil 3 an dem ersten Gehäuseteil 1 insbesondere daran zur Anlage gelangend angeordnet, insbesondere derart, dass eine Sandwichanordnung geschaffen, wird, innerhalb derer das Bauelement 2 zwischen erstem 1 und zweitem 3 Gehäuseteil liegt. Das Bauelement 2 ist dabei in Fügerichtung X zwischen erstem 1 und zweitem 3 Gehäuseteil angeordnet bzw. gefangen, i. e. in der Richtung, in welcher erstes 1 und zweites 3 Gehäuseteil bei dem erfindungsgemäß vorgesehenen Fügeprozess aufeinander zu bewegt werden sollen. Die Fügepartner 1, 3 sind z. B. derart ausgebildet, dass eine Kapselung des Bauelements in dem zu bildenden Gehäuse 4 möglich ist.
Um das Bauelement 2 zwischen den Fügepartnern 1, 3 mittels Materialabschmelzung in einem sich anschließenden dritten Schritt klemmen bzw. einzwängen zu können, weisen ein oder beide Gehäuseteile 1, 3, insbesondere parallel zur Fügerichtung X, einen oder mehrere Vorsprünge bzw. Anlageelemente 8 auf, welche dazu dienen, jeweils am anderen Fügepartner zur Anlage zu gelangen, insbesondere in Anlagepositionen 9, die zum Eingehen der stoffschlüssigen Verbindung vorgesehen sind. Die Anlageelemente 8 können z. B. mittels eines Umfangsrands gebildet sein, mittels Rippen- oder Stegelementen, z. B. eigens dazu ausgebildeten Schweißstegen 8b (3a) und b)). Ein Anlageelement 8 zumindest eines Fügepartners 1, 3 bildet insoweit z. B. einen Materialbereich 8a aus, welcher zum Abschmelzen vorgesehen ist.
Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Anlageelemente 8 der Gehäuseteile 1 bzw. 3 so auszubilden, dass jeweils miteinander stoffschlüssig an vorgesehenen Anlagepositionen 9 zu verbindende Anlageelemente 8 vor Eingehen der stoffschlüssigen Verbindung eine Klemmung des Bauelements 2 bei Anordnung am jeweils anderen Fügepartner 1 bzw. 3 verhindern, z. B. durch entsprechende Längenausdehnung bzw. entsprechenden Materialvorrat parallel zur Fügerichtung X.
Das derart angeordnete Bauelement 2 wird anschließend in einem dritten Schritt in Fügerichtung X geklemmt, d. h. zwischen erstem 1 und zweitem 3 Gehäuseteil, wobei vorgesehen ist, dass das erste 1 und das zweite 3 Gehäuseteil infolge des vorgesehenen Fügeprozesses eine stoffschlüssige Verbindung miteinander eingehen Zur Klemmung des Bauelements 2, durch welche eine insbesondere dauerhafte Fixierung in der vorgesehenen Fixierposition möglich wird, wird Material zumindest eines Gehäuseteils 1 bzw. 3, z. B. eines Anlageelements 8 bzw. dessen abschmelzbaren Materialbereichs 8a, zwischen dem ersten Gehäuseteil 1 und dem zweiten Gehäuseteil 3 entfernt bzw. abgetragen, insbesondere abgeschmolzen, i. e. in Fügerichtung X, so dass sich die aneinander angeordneten, ersten 1 und zweiten 3 Gehäuseteile in Fügerichtung X aufeinander zu bewegen, z. B. mittels einer Führung, die eine exakte Positionierung der Gehäuseteile 1, 3 relativ zueinander erlaubt.
Während des Abschmelzens von Material zumindest eines Fügepartners 1, 3 wird vorzugsweise Druck auf zumindest einen Fügepartner derart ausgeübt, dass diese gegeneinander gedrängt werden. Dies kann z. B. derart geschehen, dass eine Druckkraft F, z. B. mittels einer Andruckvorrichtung 6, gegen das zweite Gehäuseteil 3 ausgeübt wird, während das erste Gehäuseteil 1 an einer Unterlage 7 aufliegt bzw. abgestützt ist. Dazu kann die Andruckvorrichtung 6 ein geeignetes Werkzeug aufweisen, z. B. einen Andruckrahmen.
Das Material zwischen den Fügepartnern erstes 1 und zweites 3 Gehäuseteil wird so lange und z. B. derart gesteuert abgeschmolzen, bis das Bauelement 2 zwischen erstem 1 und zweitem 3 Gehäuseteil in der vorgesehenen Fixierposition geklemmt ist, insbesondere mit der gewünschten Andruckkraft F. Dies kann z. B. durch eine Druckkraftüberwachung erfolgen, welche z. B. Teil einer Prozesssteuerung ist. Die Klemmung erfolgt z. B. insbesondere unmittelbar durch die Gehäuseteile 1, 3.
Infolge des Abschmelzens von Material gehen die Fügepartner 1, 3 eine stoffschlüssige Verbindung miteinander ein, insbesondere eine dauerhafte Verbindung. Es kann eine Überwachung des Setzwegs während des Fügeprozesses erfolgen, i. e. der Abstandsverringerung zwischen den Fügepartnern 1, 3, z. B. um eine gleichmäßige Anlage der Fügepartner 1, 3 am Bauelement 2 zu gewährleisten.
Zur erfindungsgemäßen Entfernung bzw. Abschmelzung von Material wird z. B. ein Schweißverfahren verwendet, z. B. ein Laserschweißverfahren, z. B. ein bekanntes Laserdurchstrahlverfahren, bei welchem einer der Fügepartner 1 bzw. 3 hinsichtlich des Lasers transmittierend und der andere absorbierend ausgebildet ist. Eine mittels des Fügeprozesses gebildete Schweißnaht 9a schafft z. B. die stoffschlüssige Verbindung, z. B. zur dauerhaften Bildung des Gehäuses 4.
Um das Bauelement 2 zwischen erstem 1 und zweitem 3 Gehäuseteil zu klemmen, kann das erste 1 und/oder das zweite 3 Gehäuseteil unmittelbar (1a) und b)) oder mittelbar (2a) bis 2c)) an dem Bauelement 2 infolge Materialabschmelzung anliegen, wobei ein jeweiliger Gehäuseteil 1 bzw. 3 bei z. B. einer unmittelbaren Anlage z. B. der Wärmeabfuhr dienen kann.
2a) bis c) zeigen die Möglichkeit einer vorläufigen Fixierung des Bauelements 2 an einem Fügepartner 1, 3 als auch einer Klemmung in der endgültigen, vorgesehenen Fixierposition zwischen den Fügepartnern mittels Fixierelementen 5. Zur vorläufigen Fixierung oder wie vorliegend z. B. auch zur endgültigen Fixierung bzw. Klemmung eines Bauelements 2, z. B. einer Leiterplatte 10, weist z. B. das erste Gehäuseteil 1 ein oder mehrere Fixierelemente 5 auf, welche z. B. in Richtung des zu fixierenden Bauelements 2 hervorragen, um gegen dieses zur Anlage ZU gelangen und dieses insbesondere in der vorgesehenen Fixierposition vorläufig zu fixieren. Ein Fixierelement 5 kann z. B. ein Dom, ein Anlage- oder Andruckelement, ein Stift, ein Passformelement, etc. sein, welche z. B. mit Fixierhilfen des Bauelements 2 zusammenwirken können, z. B. Bohrungen, etc. Die Fixierelemente 5 wirken z. B. mit einer Kontur des Bauelements 2 zusammen, z. B. derart, dass eine Seitwärtsbewegung des Bauelements 2 senkrecht zu der Fügerichtung X verwehrt ist, wobei z. B. auch eine Klebung denkbar wäre. In 2a) bis c) ragen z. B. mit einer Anlagefläche für das Bauelement 2 versehene Stifte 5a des ersten Gehäuseteils 1 durch Bohrungen im Bauelement 2.
Ferner weist der mit dem ersten Gehäuseteil 1 zu verbindende zweite Gehäuseteil 3 z. B. ebenfalls Fixierelemente 5 auf, welche infolge des Materialabschmelzens zum Eingehen einer stoffschlüssigen Verbindung insbesondere an vorgesehenen Positionen des Bauelements 2 zerstörungsfrei zur Anlage gelangen können, um dieses insbesondere dauerhaft und/oder spielfrei in der vorgesehenen Fixierposition zu fixieren. Es kann vorgesehen sein, die Fixierelemente 5 des zweiten Gehäuseteils 3 wie oben für die Fixierelemente 5 des ersten Gehäuseteils erläutert auszubilden, z. B. starr oder nachgiebig, wobei im Falle nachgiebiger Fixierelemente eine ordnungsgemäße Klemmung mittels einer Drucküberwachung realisierbar ist.
Es ist erfindungsgemäß auch vorgesehen, zwei oder mehrere Bauelemente 2 in dem Gehäuse 4 anzuordnen, insbesondere miteinander zusammenwirkende Bauelemente 2a, 2b, wie sie z. B. zur Schaffung einer Sensorik einer Sensoranordnung verwendet werden. Eine solche Anordnung ist in 3a) und 3b) dargestellt. Derartige Bauelemente 2a, 2b können z. B. Bauelemente sein, welche für die Herstellung einer magnetflussempfindlichen Sensorik verwendet werden, welche z. B. einen Hallsensor 11 aufweist, an welchem ein Flussleitelement 12 möglichst toleranzarm anzuordnen ist. Bei einer derartigen Anordnung ist z. B. vorgesehen, dass sich die Bauelemente 2a, 2b im zu bildenden Gehäuse 4, insbesondere in Fügerichtung X, gegenüberliegen.
Um zwei gegenüberliegend anzuordnende Bauelemente 2a, 2b in dem Gehäuse 4 zu fixieren, wird z. B. in dem ersten Schritt das erste Bauelement 2a an dem ersten Gehäuseteil 1 angeordnet, z. B. auf oben beschriebene Weise vorläufig fixiert, z. B. mittels dazu vorgesehener Fixierelemente 5. Ferner wird in einem z. B. Zwischenschritt, zwischen z. B. erstem und zweitem Schritt, das zweite Bauelement 2b an dem zweiten Gehäuseteil 3 angeordnet, z. B. vorläufig fixiert, wobei die vorläufige Fixierung jeweils einer endgültigen Fixierung des ersten 2a oder zweiten 2b Bauelements relativ zu dem diese jeweils aufnehmenden Gehäuseteil 1 bzw. 3 entsprechen kann. In dem zweiten Schritt werden nunmehr das erste 1 und das zweite 3 Gehäuseteil derart auf oben beschriebene Weise aneinander insbesondere zur Anlage gelangend angeordnet, dass sich die ersten 2a und zweiten 2b Bauelemente in der vorgesehenen Fixierposition gegenüberliegen, i. e. in Fügerichtung X.
Im sich anschließenden dritten Schritt wird Material z. B. der Anlageelemente 8 zwischen den Fügepartnern 1, 3, welches zum Eingehen der formschlüssigen Verbindung zwischen denselben vorgesehen ist, auf oben beschriebene Weise abgeschmolzen, i. e. so lange, bis das erste Bauelement 2a an dem zweiten Bauelement 2b zur Anlage gelangt, z. B. mittels dazu vorgesehener Anlage- bzw. Stossflächen und z. B. mit der vorgesehenen Andruckkraft. Beide Bauelemente 2a, 2b sind nun zwischen dem ersten 1 und dem zweiten 3 Gehäuseteil insbesondere durch dieselben geklemmt und gegeneinander an der vorgesehenen Position fixiert, insbesondere toleranzfrei und z. B. verrutschsicher. Im Falle oben beschriebenen Sensors liegt infolge der Klemmung z. B. die Stirnseite des an dem z. B. ersten Gehäuseteil 1 angeordneten Hallsensors 11 an der Stirnseite des damit zusammenwirkenden Flussleitelements 12 an, i. e. z. B. planar.
3a) und b) zeigen auch die Möglichkeit, das erste 1 und das zweite 3 Gehäuseteil derart überlappend aneinander zur Anlage gelangend im zweiten Schritt anzuordnen, dass die stoffschlüssige Verbindung mittels einer Stirnfläche 3a des zweiten Gehäuseteils 3 und eines abschmelzbaren Schweißstegs 8b des ersten Gehäuseteils 1 bildbar ist, wobei eine umgekehrte Anordnung, bei welcher der erste Gehäusteil 1 die Stirnfläche stellt, denkbar ist. Mittels der Überlappung kann eine Führung der Gehäuseteile 1, 3 während des Fügeprozesses relativ zueinander erreicht werden sowie z. B. eine hohe Dichtigkeit eines gebildeten Gehäuses 4.
Mittels des beschriebenen Verfahrens lässt sich eine Anordnung aus einem ersten 1 und einem zweiten 3 Gehäuseteil sowie einem Bauelement 2, insbesondere eine Sensoranordnung, realisieren, welche ein Bauelement 2 bzw. zwei sich gegenüberliegende Bauelemente 2a, 2b mittels der Gehäuseteile 1, 3 verwacklungssicher und positionstreu in dem gebildeten Gehäuse 4 fixiert. Dabei sind erstes 1 und zweites 3 Gehäuseteil z. B. Teile eines Sensorgehäuses. Das Bauelement 2 bzw. 2a oder 2b ist z. B. Bestandteil der Sensorik eines Sensors, z. B. eine Leiterplatte, ein Flussleitelement oder ein Hallsensor. Z. B. ist erfindungsgemäß eine Sensoranordnung bildbar, bei welcher der Abstand von der im Gehäuse 4 aufgenommenen Sensorik 11, 12, zur Gehäuseaußenseite 4a parallel zur Fügerichtung exakt einstellbar ist, z. B. der Abstand zu einem außerhalb des Gehäuses 4 angeordneten weiteren Bauelements 13, z. B. einer Magnetführung bzw. einem Magneten 13.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lässt sich die Toleranzkette minimieren, wobei der Setzweg stets so groß gewählt wird, dass sich eine prozesssichere Verschweißung, insbesondere eine Laserverschweißung, realisieren lässt (Verschweißen mit Setzweg auf Block). Das beim Verschweißen verdrängte Material geht keine Verbindung, insbesondere keine formschlüssige Verbindung mit dem Bauelement ein.
Bezugszeichenliste

1: erstes Gehäuseteil
2: Bauelement
2a: erstes Bauelement
2b: zweites Bauelement
3: zweites Gehäuseteil
3a: Stirnfläche
4: Gehäuse
4a: Gehäuseaußenseite
5: Fixierelement
5a: Stift mit Anlagefläche
6: Andruckvorrichtung
7: Unterlage
8: Anlageelement
8a: abschmelzbarer Materialbereich
8b: Schweißsteg
9: Anlageposition
9a: Schweißnaht
10: Leiterplatte
11: Hallsensor
12: Flussleitelement
13: weiteres Bauelement
F: Andruckkraft
X: Fügerichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005000160 B4 [0003]

Claims

Verfahren zur Fixierung eines Bauelements (2) in einem Gehäuse (4), wobei in einem ersten Schritt ein erstes Gehäuseteil (1) bereitgestellt wird, an welchem ein zu fixierendes Bauelement (2) in einer vorläufigen Fixierposition angeordnet ist; dadurch gekennzeichnet, dass in einem zweiten Schritt ein zweites Gehäuseteil (3) an dem ersten Gehäuseteil (1) zur Anlage gelangend angeordnet wird, derart, dass das zu fixierende Bauelement (2) in einer Fügerichtung (X) zwischen erstem (1) und zweitem (3) Gehäuseteil angeordnet ist; und dass in einem dritten Schritt Material zumindest eines Gehäuseteils (1, 3) zwischen dem ersten (1) und zweiten (3) Gehäuseteil abgeschmolzen wird, derart, dass das zwischen dem ersten (1) und zweiten (3) Gehäuseteil angeordnete Bauelement (2) in einer vorgesehenen Fixierposition mittels erstem (1) und zweitem (3) Gehäuseteil unter Eingehen einer stoffschlüssigen Verbindung der Gehäuseteile (1, 3) geklemmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (1) und das zweite Gehäuseteil (3) im dritten Schritt während des Abschmelzens von Material in Fügerichtung (X) gegeneinander gedrückt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abschmelzen des Materials ein Laserschweißverfahren verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste (1) und/oder das zweite (3) Gehäuseteil einen zum Eingehen der stoffschlüssigen Verbindung vorgesehenen, abschmelzbaren Materialbereich (8a) aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der stoffschlüssigen Verbindung des ersten (1) und des zweiten (3) Gehäuseteils ein Gehäuse (4) gebildet wird, welches das Bauelement (2) beinhaltet, insbesondere ein mediendichtes Gehäuse (4).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drucküberwachung während des Abschmelzens erfolgt, um das Bauelement (2) mit der vorgesehenen Andruckkraft (F) mittels der stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem ersten (1) und zweiten (3) Gehäuseteil zu klemmen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Schritt ein zweites Bauelement (2b) an dem zweiten Gehäuseteil (3) in einer vorläufigen Fixierposition angeordnet ist, derart, dass es dem ersten Bauelement (2a) in Fügerichtung (X) gegenüberliegt.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste (2a) und zweite Bauelement (2b) nach Klemmung infolge des Eingehens einer stoffschlüssigen Verbindung aneinander anliegen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste (1) und/oder das zweite (3) Gehäuseteil ein Fixierelement (5) zur vorläufigen Fixierung eines Bauelements (2) vor der Klemmung und/oder zur Klemmung aufweisen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste (1) und/oder das zweite (3) Gehäuseteil jeweils Teil eines Sensorgehäuses (4) sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement (2) eine Leiterplatte (10) oder einen Hallsensor (11) oder ein Flussleitblech (12) umfasst.
Anordnung, insbesondere eine Sensoranordnung, aus einem ersten (1) und einem zweiten (3) Gehäuseteil sowie einem Bauelement (2), dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement (2) zwischen dem ersten (1) und dem zweiten (3) Gehäuseteil geklemmt ist, wobei das erste (1) und das zweite (3) Gehäuseteil zur Klemmung des Bauelements (2) stoffschlüssig verbunden sind.
Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste (1) und das zweite (3) Gehäuseteil mittels der stoffschlüssigen Verbindung ein Gehäuse (4) bilden, in welchem das Bauelement (2) aufgenommen ist, insbesondere ein mediendichtes Gehäuse (4).
Anordnung nach einem der Ansprüche 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass das erste (1) und/oder das zweite (3) Gehäuseteil ein Fixierelement (5) zur Klemmung des Bauelements (2) aufweist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das erste (1) und das zweite (3) Gehäuseteil jeweils Teil eines Sensorgehäuses (4) sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement (2) ein Bestandteil der Sensorik eines Sensors ist, insbesondere ein Flussleitelement (12), eine Leiterplatte (10) oder ein Hallsensor (11).
Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen erstem (1) und zweitem (3) Gehäuseteil ein erstes (2a) und ein zweites (2b) Bauelement aneinander anliegend infolge der stoffschlüssigen Verbindung mittels des ersten (1) und zweiten (3) Gehäuseteils geklemmt sind.